| Хмельницький нацiональний унiверситет |
| Основи біотехнології. Біоіндикація |
Лабораторна робота: Визначення якості ґрунту за допомогою насіння крес-салату |
| Після висушування проводимо вимірювання довжини окремо надземної частини й коріння рослин.
Вимірювання довжини надземної частини й коріння тест-рослин проводимо за допомогою лінійки з точністю до 1 мм. Результати заносимо в таблицю.
Лабораторна робота Визначення якості грунту за допомогою насіння крес-салату Матеріали та методи дослідження Об`єктами дослідження є ґрунти міста, що випробовують на собі різне по інтенсивності автотранспортне та промислове навантаження, а як предмет дослідження – крес-салат (Lepіdіum satіvum), який відрізняється швидким ростом і майже стовідсотковим проростанням. Він рекомендується для дослідження ґрунту на шкідливі речовини, цей тест-об`єкт є чутливим до забруднення ґрунтів свинцем. Райони відбору ґрунтових зразків. Проби ґрунту відбираються у десяти різних пунктах міста Хмельницького на перехрестях з різним по інтенсивності автотранспортним і промисловим впливом. У місцях відбору проб ґрунтів підраховується інтенсивність руху автотранспорту. Підрахунок проводиться в робочі дні в години пік протягом 20 хвилин з перерахунком на кількість автомобілів за годину. Необхідно навести перелік пунктів вілбору проб. В якості контролю використовують ґрунт, зібраний за межами міста. Ділянка, з якої відбираються зразки ґрунтів, перебуває на відстані більше 150 м від найближчих автомобільних доріг (вважається, що така відстань виключає аерогенне потрапляння важких металів у ґрунт від основного джерела забруднення автотранспорту). Відбір ґрунтових зразків. Для біотестування ґрунтів по місту, у певних пунктах, відбирається об’єднані проби, що складаються з 5 крапкових проб із площі 5 м на 5 м, розташованих «конвертом». Підготовка ґрунтових зразків до біотестування. Крапкові проби відбирається на глибину до 10 см. Свіжі ґрунтові проби зсипаються на поліетиленову плівку, ретельно перемішуються, квартуються 3 – 4 рази (подрібнений вручну ґрунт розрівнюється на поліетиленовій плівці у вигляді квадрата, розділяється на чотири частини, дві протилежні частини відкидаються, дві частини, що залишилися, перемішуються). Грунт, що залишився після квартування, розрівнюється на папері, умовно ділиться на 6 квадратів, із центра яких береця приблизно однакова кількість ґрунту в полотняний мішечок (близько 1 кг). Після квартування свіжий ґрунт використовується для біотестування. Біотестування ґрунтів на схожість насіння крес-салату. Для біотестування ґрунтів насіння крес-салату пророщують в досліджуваних ґрунтах. Насіння для кожного варіанту закладають у зволожений дистильованою водою свіжий ґрунт у чашки Петрі по 100 насінин у трикратній повторності. Щодня ґрунт у чашках Петрі зволожується однаковою кількістю дистильованої води. Схожість та енергія проростання насіння визначаються по загальноприйнятих методиках (ДСТУ 12039-82 і ДСТУ 2038-84). Енергію проростання крес-салата визначають на 3, а схожість на 5 день. Контролем є насіння, що проросло на ґрунті контрольного пункту. Тестування ґрунтів на проростках крес-салату. Усереднені проби ґрунтів у трикратній повторності засипають в чашки Петрі до половини, зволожують. На поверхню ґрунту в кожну чашку укладалоється по 100 насінин крес-салату. Насіння присипаєть зверху ґрунтом і зволожують. Протягом наступних 10 днів чашки Петрі з досліджуваним субстратом поливають рівною кількістю води. Через 10 днів проростки обережно звільняєть від землі, промивають, висушують фільтрувальним папером, після чого проводять зважування, і вимір довжини окремо надземної частини й коріння рослин. Вимірювання довжини надземної частини й коріння тест-рослин проводять за допомогою лінійки з точністю до 1 мм. Контролем є проростки, що виросли на ґрунті контрольного пункту. Кількісна оцінка дії ґрунтів тестуємих пунктів. Відсоток інгібірування відгуку рослин обчислюють по формулі: І = 100% - (К1· 100 % / К2), (1) І – відсоток інгібірування тест-відгуку рослин (%), K1 – середнє значення тест-відгуку рослин у досліді, К2 – середнє значення відгуку рослин у контролі. Для одержання порівняних результатів за підсумками тестування розраховують індекс токсичності ґрунтів пунктів для кожної тест-функції по формулі: ІТФ = ( ТФ0 / ТФк), (2) ТФ0 – значення реєструємого тест-відгуку в досліді; ТФк – значення реєструємого тест-відгуку у контролі. Величина ІТФ змінюється від 0 до М, де М-будь-яка позитивна величина. Середнє значення індексу токсичності ґрунтів для кожного пункту розраховують по формулі: ІТФсер = (ІТФ1 + ІТФ2 + ... + ІТФn) / n, (3) ІТФ1, ІТФ2, ІТФn –індекси токсичності, розраховані для кожної тест-функції; n – кількість тест-відгуків, задіяних в експерименті для конкретного пункту [17]. Як тест-відгук використовують схожість насіння, довжину й масу надземної / підземної частини проростків тест-рослин. Ґрунт вважається фітотоксичним, якщо величина тест - функції в досліді вірогідно нижче такої у контролі. Тестуємі ґрунти мають стимулюючі властивості, якщо величина тест - функції в досліді вірогідно вище такої у контролі. 1 Біотестування грунтів по схожості насіння крес-салату У ґрунті накопичуються різноманітні сполуки природного й антропогенного походження, що спричиняють його забруднення й токсичність. Визначити ступінь токсичності ґрунту можна за допомогою біотестування. Для цих цілей застосовується біотест на фітотоксичність (фітотест), що має здатність адекватно реагувати на екзогенний хімічний вплив шляхом зниження інтенсивності проростання коріння, і, отже, виступати у ролі індикатору токсичністі. Фітотест інформативний, високочутливий, характеризує стабільність отримуваних результатів. Показниками фітотоксичної дії є зниження (у порівнянні з контролем) схожості насіння, зниження довжини коріння, зменшення швидкості проростання насіння за перші 3 дні досліду. При цьому найбільш інформативним для проведення лабораторних дослідів володіє тест на інгібірування росту насіння. У зв`язку з вищевикладеним, представляється цікавим досліджувати фітотоксичну дію ґрунтів тестуємих пунктів з підвищеним вмістом важких металів у біотесті на схожість насіння модельних рослин, а також визначити чи існують кореляційні зв`язки між вмістом важких металів у ґрунті, що перевищує ГДК, і схожістю насіння. Результати біотестування наводять у вигляді таблиць 1,2. Таблиця 1 - Результати біотестування ґрунтів по схожості насіння крес-салату
2 Тестування ґрунтів на проростках крес-салату Відомо, що в містах утворюються техногенні біогеохімічні аномалії, які характеризуються поліелементністю складу й накопиченням важких металів у верхньому шарі ґрунту. Серед пріоритетних забруднювачів міст багато дослідників виділяють важкі метали, якісний склад яких у опадах з атмосфери залежить від промислової спеціалізації міста. Пріоритетними забруднювачами ґрунтів м. Хмельницького є кадмій, нікель, свинець, цинк, мідь. Результати біотестування за допомогою проростків наводять у вигляді таблиці 2. Таблиця 2 - Результати біотестування грунтів за допомогою крес-салату (довжина та вага підземної й надземної частин)
3 Розрахунок індексу фітотоксичності грунту Індекс фітотоксичності грунту міста розраховують для кожного пункту відбору проб за такими тест – функціями: - схожість насіння, - енергія проростання насіння, - довжина надземної частини рослини, - вага надземної частини рослини, - довжина підземної частини рослини, - вага підземної частини рослини. При цьому використовують формули 2 та 3. За результатами необхідно визначити стан грунтів використовуючи таблицю 3. Таблиця 3 – Шкала токсичності Кабірова
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||